Op 17 oktober wordt in St. Petersburg een project van een thermonucleaire reactor gepresenteerd, dat goedkoper zal zijn dan moderne kolencentrales. Dit project is ontwikkeld door wetenschappers van de University of Washington (UW).
Amerikaanse specialisten presenteren een project van een nieuw type reactor in Rusland. Misschien wordt dit project een stap voor de mensheid naar een nieuw tijdperk van overvloed aan energie, waarin geen plaats zal zijn voor omvangrijke en gevaarlijke kerncentrales en auto's met kankerverwekkende uitlaatgassen.
De presentatie van het project zal plaatsvinden in het kader van de 25e International Fusion Energy Conference (FEC 2014), die op maandag 13 oktober in St. Petersburg is geopend. Sprekend over de conferentie die in de noordelijke hoofdstad werd geopend, benadrukte het hoofd van Rosatom, Vyacheslav Pershukov, dat in totaal 800 deelnemers waren geregistreerd op de conferentie in St. Petersburg. Op maandagochtend arriveerden 650 van hen in de stad, het zijn vertegenwoordigers van meer dan 35 landen van de wereld.
Opgemerkt moet worden dat de Russische Federatie voor het eerst in de moderne geschiedenis gastheer is van dit wetenschappelijke forum. Deze conferentie wordt om de 2 jaar gehouden onder auspiciën van de IAEA (International Atomic Energy Agency) en is het belangrijkste platform voor het bespreken van veelbelovende richtingen in de studie van thermonucleaire energie. De eerste dergelijke conferentie werd gehouden in Salzburg, Oostenrijk in 1961, de USSR was gastheer in 1968, daarna werd de conferentie gehouden in Novosibirsk. De FEC 2014 conferentie wordt georganiseerd door de IAEA, ROSATOM en de Russische overheid. In totaal zullen wetenschappers uit 45 landen deelnemen aan het werk van de St. Petersburg-conferentie.
Het onderwerp dat op de conferentie aan de orde komt, is zeer aantrekkelijk. De energie van gecontroleerde kernfusie wordt tegenwoordig gezien als veelbelovend en te mooi om waar te zijn: snel rottend radioactief afval, geen uitstoot van broeikasgassen in de atmosfeer, vrijwel onbeperkte toevoer van brandstof. Fusie-energie is gebaseerd op de fusie van waterstofatomen tot helium. Bij dit proces komt een enorme hoeveelheid warmte vrij. Volgens de versie kan slechts één glas water met behulp van kernfusie evenveel energie produceren als een half miljoen vaten olie. Bovendien is deze technologie veiliger dan bestaande kerncentrales, waarvan het proces gebaseerd is op de splijting van zware atomen.
Tegelijkertijd staat een zeer groot obstakel de ontwikkeling van dit type energie vandaag niet toe: de opwekking van elektriciteit met deze methode is erg duur. De voorgestelde ontwerpen van fusiecentrales zijn niet goedkoop genoeg om ze winstgevender te maken dan systemen die draaien op fossiele bronnen (aardgas en steenkool). Wetenschappers van de Universiteit van Washington zijn echter klaar om de huidige stand van zaken te veranderen. Ze creëerden een innovatief concept voor een fusiereactor die niet meer zou kosten om op te schalen naar de grootte van een echte elektriciteitscentrale dan het bouwen van een kolencentrale met dezelfde capaciteit.
Een team van Amerikaanse wetenschappers van UW publiceerde in het voorjaar van 2014 hun concept van een nieuw type fusiereactor, waarna ze een reeks experimenten uitvoerden met een proeffabriek genaamd HIT-SI3. Nu zijn wetenschappers klaar om hun project officieel te presenteren aan de internationale wetenschappelijke gemeenschap. Wetenschappers gaan niet alleen vertellen over de technische kenmerken en kenmerken van hun reactor, maar ook over het uitstekende economische potentieel. Het ontwerp van de thermonucleaire reactor die ze vertegenwoordigen is veel compacter en eenvoudiger dan alle eerder gepresenteerde projecten, waarbij het plasma werd opgesloten met behulp van een magnetisch veld dat werd gegenereerd door superkrachtige magneten.
HIT-Si3
De HIT-SI3-reactor die ze hebben gemaakt, bouwt voort op bestaande technologieën en genereert een magnetisch veld in een afgesloten ruimte om het plasma stabiel te houden. Deze reactor kan lange tijd stroom opwekken. De warmte van het plasma verwarmt het koelmiddel, dat op zijn beurt de turbine van de elektrische generator aandrijft. De eigenaardigheid van de nieuwe reactor ligt in het ontwerp genaamd spheromak. In de gepresenteerde reactor wordt het grootste deel van de magnetische velden opgewekt door elektrische stromen in het plasma zelf, wat het aantal elektromagneten drastisch vermindert, de omvang en de kosten van de reactor vermindert.
Wetenschappers van UW ontdekten dat de kosten van het bouwen van een spheromak en een moderne kolencentrale met vergelijkbare capaciteit vergelijkbaar zijn. Een reactor van 1 gigawatt kan worden gebouwd voor 2,7 miljard dollar en een kolencentrale kost 2,8 miljard dollar. Tegelijkertijd dient waterstof in een thermonucleaire reactor als basis voor brandstof - een van de meest voorkomende stoffen in ons hele universum.
Op dit moment wordt de levensvatbaarheid van het voorgestelde concept van de UW spheromak getest op de HIT-SI3-pilootreactor, waarvan de capaciteit en grootte ongeveer 1/10 van het uitgangsvermogen is en de grootte van een industriële elektriciteitscentrale. Volgens Amerikaanse wetenschappers zal het jaren duren om dit prototype af te ronden tot het niveau van zijn industriële implementatie in productie, maar het vermogen van het reactorprototype om plasmastabiliteit te behouden is al met succes bewezen. Voor thermonucleaire energietechniek is dit een belangrijk probleem. In de toekomst zijn wetenschappers klaar om het prototype van de reactor te vergroten, de reactietemperatuur te verhogen en dienovereenkomstig het vermogen van de reactor aanzienlijk te verhogen.
Het is merkwaardig op te merken dat de kosten van het nieuwe project ongeveer 1/10 bedragen van de kosten van de internationale experimentele thermonucleaire reactor ITER die in aanbouw is in Frankrijk, terwijl de door wetenschappers uit Washington voorgestelde reactor 5 keer meer energie kan produceren. Rusland neemt ook deel aan de uitvoering van het ITER-project. De sancties tegen ons land hadden op geen enkele manier invloed op de deelname aan dit grote internationale project, merkte de algemeen directeur van Rosatom Vyacheslav Pershukov op. Volgens het hoofd van het staatsbedrijf bedroeg de deelname van de Russische Federatie aan dit project in 2014 ongeveer 5 miljard roebel. Volgens Pershukov is het budget van elk van de landen die aan dit project deelnemen zwevend en verandert het elk jaar, afhankelijk van de apparatuur die het land moet leveren voor de uitvoering ervan.
